JP2001167863A - 面状ヒータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 調理器等に用いる面状ヒータにおいて、発熱
体の熱が断熱材等に伝わりにくい構造とし、高輻射量が
得られ、発熱体に食塩等が付着して発熱体を腐食から防
止すること。 【解決手段】 襞付きのリボン状発熱体７を断熱材８の
上面に設けた切り込み溝９に、断熱材８の上表面から発
熱体７の襞の先端が出ないようにして、リボンの幅方向
の面が被加熱物と相対するように挿入する構成としたも
のである。これにより、輻射面積が著しく向上し、加熱
時にも発熱体の垂れ下がりもないという効果があり、高
輻射量の面状ヒータを提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はオーブンレンジ等の
箱物の調理器に用いる面状ヒータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の、この種の面状ヒータのほとんど
がマイカヒータまたはニクロム線ヒータであった。以下
に従来の面状ヒータについて説明する。

【０００３】図４はマイカヒータであり、マイカ板１に
電熱線２を巻き付け、さらに２枚のマイカ板３、４で挟
み固定した構成となっている。

【０００４】通電時においては、電熱線２がまずマイカ
板３、４を加熱し、５００℃程度まで温度が上昇する。
そして温度上昇したマイカ板３、４からの２次輻射によ
って被加熱物を加熱ものである。

【０００５】ニクロム線ヒータを図５に示す。螺旋状と
なったニクロム線５を耐熱絶縁性の焼結体６に溝を設け
てニクロム線５の発熱体を固定した構造であり、ニクロ
ム線５の赤熱によって被加熱物を加熱する。温度的には
発熱体が露出している分だけマイカヒータよりも高温と
なっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のマイカヒータでは、マイカ板３、４の表面が５００℃
程度の比較的低温であるため、他に比べて輻射エネルギ
ー量がかなり小さいという大きな課題があった。

【０００７】そして、発熱体の単位長さ当たりの抵抗値
は、発熱体の寸法のバラツキ、材質のバラツキにより同
一ではないため、同一の抵抗値をもつ発熱体は長さが異
なる。このため、長さの異なる発熱体をマイカ板１に巻
回した時に発熱体の過不足が生じ、発熱体の過不足の処
理をするため巻き回しの回数を変えなければならず、面
倒な操作が必要であった。

【０００８】また、マイカ板３、４で挟んだ構造である
ため、両者間で隙間ができること、発熱体の熱がマイカ
板１、３、４に吸収されることが避けられずその分だけ
熱の伝導が悪くなり、調理に必要な温度までに上昇する
ためには長い時間を要する等の欠点があった。必要な長
さの発熱体を巻き付けるため製造工数が多くなるという
問題も有していた。

【０００９】一方、ニクロム線ヒータは輻射面であるニ
クロム線５の形状が線状であるため被加熱物に対する輻
射のエネルギーが小さく、また電熱線の熱がこれを支持
する焼結体６に伝わり、立ち上がり特性が極めて悪く、
ヒータが上面に配置される場合にはニクロム線５が熱時
に伸びて垂れが起こるという課題もあった。

【００１０】シーズヒータや石英管ヒータ等（図示せ
ず）のチューブヒータもこの種の箱物調理器に用いられ
ている。しかしながら輻射面積を大きくとることができ
ないこと、被加熱物への輻射強度が小さいこと等の課題
があり、従って調理庫内の温度分布や被加熱物の焼けム
ラが大きいこと等の調理性能の面で、チューブヒータは
面状ヒータには到底及ばないものであった。

【００１１】本発明は、上記課題を解決しようとするも
ので、飛躍的に輻射量を高めたヒータを実現すること、
耐久性に優れ、そして断熱性能を高めて発熱体からの熱
を逃げにくくし、かつ被加熱物を有効に加熱するために
ヒータの輻射量をより大きくとれるような構造としたも
のである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するためにするため、断熱材の上面に切り込み溝を設
け、発熱体には襞付きのリボン状発熱体を用い、そのリ
ボンの幅方向の面を被加熱物と相対するよう断熱材に設
けた切り込み溝に襞付きのリボン状発熱体を挿入したも
のである。

【００１３】また、断熱材をＦｕｍｅｄＳｉｌｉｃａの
圧縮成形体としたものである。

【００１４】また、断熱材の上面から発熱体の襞の部分
が飛び出ることがないように断熱材の上面に設けた溝の
深さを発熱体の襞の高さ以上にすることによって、発熱
体とこの発熱体を覆う耐熱性絶縁基材とが直接接触しな
いようにしたものである。

【００１５】上記構成の発明によれば、ヒータの輻射面
積が大きくなって被加熱物に対しては、より高輻射量が
得られるとともに、襞付きにしているため熱時の伸びを
吸収して変形、垂れ等を防止することができるものであ
る。更に、襞付きであるため断熱材の切り込み溝に発熱
体を挿入した際にも断熱材と発熱体の接触は襞部の先端
のみであり、必要最小限にするこたができる。

【００１６】ＦｕｍｅｄＳｉｌｉｃａは熱伝導率が静止
空気よりも小さく、極小レベルのものであるため断熱性
能が飛躍的に高まって熱の逃げによるロスもなくなり、
被加熱物を有効に加熱することができる。耐熱性絶縁基
材で発熱体を覆っているため調理時の調理物や調味料等
の飛散による付着をなくして発熱体の腐食等の発生を防
止し、かつ耐熱性絶縁基材が発熱体に接触することもな
いので、発熱体の熱時の温度低下や輻射強度の低下をま
ねくようなこともないものである。

【００１７】さらに、耐熱絶縁基材は断熱材に載置する
形となるので余計な空間を必要とせず、かつ機械的強度
もあまり必要としないので厚みの薄い物を使用すること
ができる。したがって、温度上昇が速く、小型にするこ
とができるものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、断熱材と、襞付きのリボン状発熱体と、耐熱性絶縁
基材とからなり、前記断熱材の上面に切り込み溝を備
え、前記切り込み溝に前記襞付きのリボン状発熱体を、
その幅方向が被加熱物と相対するように挿入したもので
あって、前記襞付きのリボン状発熱体を覆うように前記
耐熱性絶縁基材を配置したものである。

【００１９】これにより、襞付きのリボン状発熱体を用
いたため被加熱物に対して輻射面積が著しく大きくな
り、発熱体の配置もリボン状の、その幅方向の面が被加
熱物と相対するようにしているため、せっかくの輻射面
積を損なうことなく、大きい輻射エネルギーを得ること
ができるものである。また、耐熱性、耐食性に優れた絶
縁基材を用いて覆っているため発熱体の調理物の飛散に
よる付着や食塩等からの腐食をなくし、耐久性を高める
ことができる。

【００２０】また、本発明の請求項２に記載の発明は、
断熱材として超微細多孔構造を有するＦｕｍｅｄＳｉｌ
ｉｃａの圧縮成形体を用いたものである。

【００２１】ＦｕｍｅｄＳｉｌｉｃａの断熱材は熱伝導
率が各種断熱材の中では極小値の性能を有するものであ
るため断熱が確実となって熱の逃げも少なく、断熱材表
面の赤外線の反射が金属並に大きく良好に熱が反射され
るため発熱体からの熱を被加熱物の加熱ために有効に供
することができる。

【００２２】また、本発明の請求項３に記載の発明は、
前記断熱材の上面に切り込み溝を備えたものあって、前
記切り込み溝の深さが前記襞付きのリボン状発熱体の、
前記襞の高さ以上として前記発熱体と前記発熱体を覆う
前記耐熱性絶縁基材とが接触しないようにしたものであ
る。

【００２３】これにより、発熱体と耐熱性絶縁基材とが
接触し、赤熱した発熱体からの熱を奪って輻射強度を低
下させたりすることもなくなるものである。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。

【００２５】（実施例１）図１は本発明の実施例１の面
状ヒータを示す平面図、図２は同面状ヒータのＡ−Ａ′
断面図である。

【００２６】図１、図２において、７は襞付きのリボン
状発熱体、８は前記襞付きのリボン状発熱体７を挿入す
るための切り込み溝９を有する断熱材である。断熱材８
はＦｕｍｅｄＳｉｌｉｃａの圧縮成形体であり、不透過
剤や無機質の短繊維ファイバー等の補強剤を含有してい
る。ＦｕｍｅｄＳｉｌｉｃａは極限的に微細なセルの多
孔構造からなるものであり、その熱伝導率は静止空気の
それよりもはるかに小さく、各種断熱材料の中でも極小
値を示すものである。また不透過剤等の添加、混合によ
って、赤外線の透過が最小限のレベルになり、金属と同
等レベルの高い赤外線の反射率を有しているものであ
る。

【００２７】断熱材８の厚みは切り込み溝９の底から１
０mmとしている。襞付きのリボン状発熱体７は前記切り
込み溝９に、リボンの幅方向の面が被加熱物と相対する
ように挿入しているため輻射面を著しく大きくすること
が可能となっている。さらに、前記襞付きのリボン状発
熱体７を覆うように、襞付きのリボン状発熱体７と接触
させないよう耐熱性絶縁基材１０が配置されている。耐
熱性絶縁基材１０としては、厚みが１．８mmの結晶化ガ
ラス板を用いている。１１はこれらの構成材料を収納す
る耐熱容器である。ステンレス製を用いている。ここ
で、襞付きのリボン状発熱体７にはＮｉ―Ｃｒ系を用
い、厚みは６５μmリボンの幅は５mm、襞部分は鋸歯状
とし、ピッチが４mm、襞の部分の高さは４mmとしてい
る。

【００２８】ＦｕｍｅｄＳｉｌｉｃａの断熱材８に、襞
付きのリボン状発熱体７を挿入するための切り込み溝９
は、深さを５mmとして１mmほど襞付きのリボン状発熱体
７の襞部分よりも深くして、切り込み溝９に襞付きのリ
ボン状発熱体７が沈むような構造としており、襞付きの
リボン状発熱体７の上部が耐熱絶縁基材１０と接触する
ことはない。

【００２９】切り込み溝９の幅はリボン状発熱体７より
も若干狭くしている。そして襞付きのリボン状発熱体７
を挿入する時に押し込むようにすればより確実に固定で
きる。

【００３０】本実施例の面状ヒータの消費電力は１００
Ｖ、７５０Ｗとしている。

【００３１】次に動作、作用について説明すると、ヒー
タに通電すると、発熱体がリボン状の薄板であること、
ＦｕｍｅｄＳｉｌｉｃａによって断熱が十分であること
によって、約２秒程度で瞬時に赤熱状態となってヒータ
の所定温度に到達する。

【００３２】リボン状で、襞付きとしているため投影輻
射面積に顕著な違いがあり、チューブタイプのヒータに
比べて約５倍程度、従来のマイカ板タイプの面状ヒータ
に比べても約２倍強であり、被加熱物に対して高輻射量
を得ることができる。

【００３３】立ち上がりの速さと高輻射が特徴的であ
り、さらには、発熱体の輻射面は耐熱性絶縁基材１０で
覆われており、食品の調理時において、直接食塩等の付
着がないため発熱体の腐食を防止することができる。

【００３４】また、発熱した時の発熱体の伸びも襞の部
分で吸収するため発熱体の垂れ下がり等がないものであ
る。

【００３５】高周波加熱装置のヒータとして、装置に実
装して４ヶ月間の断続通電試験（１０分通電、５分非通
電）を行ったが、襞付きのリボン状発熱体７には断線等
の問題は全くなかった。耐久信頼性の面でも十分な性能
を有している。

【００３６】なお、ヒータ線の厚みや幅、ピッチ、襞の
高さ、そして断熱材に設けた溝の深さ、幅、ヒータの消
費電力等々の実施例に示す数値については、特に限定す
るものではない。これらに幅をもって任意に選定するこ
とができる。

【００３７】また、ヒータ線の引き回し方法やヒータの
材質も同様である。襞の形状についても鋸歯状に限ら
ず、波形やコの字状さらにはＵの字状でも、幅方向が被
加熱物と相対するように配置することができるものであ
れば使用することは可能である。

【００３８】耐熱絶縁基材１０は発熱体の腐食を防止す
るためのものであり、マイカ板や無機質繊維を編組した
クロス状のもの、他の９６％シリカガラス板等でも同様
の効果が得られるものである。

【００３９】耐熱容器１１をステンレス製としている
が、セラミック容器や断熱層の厚みを大きくすれば、耐
熱性のプラスチックについてもトータルでのコストや耐
熱耐久性等を勘案して使用することも可能である。

【００４０】（実施例２）図３は本発明の実施例２の面
状ヒータを示す横断面図である。

【００４１】実施例２において、実施例１と異なる点は
耐熱容器１１と襞付きのリボン状発熱体７との間に絶縁
材１２を配置したものである。

【００４２】絶縁材１２には本実施例では１mmのアルミ
ナ板を用いた。

【００４３】なお、実施例１と同一符号のものは同一構
造を有し、説明は省略する。

【００４４】次に動作、作用を説明すると、ヒータを実
装する加熱装置のヒータ容量が大きく、耐熱容器１１が
高温となり、金属材料にその使用が限定され、更に調理
メニューによっては水蒸気の発生が多くなるような、高
湿度環境下で使用するようなケースにあっても、金属製
の耐熱容器１１と襞付きのリボン状発熱体７の間に絶縁
材１２を介しているため絶縁劣化をおこすことがないも
のである。

【００４５】なお、絶縁材１２としてはマイカ板や他の
セラミック基板、結晶化ガラス、強化ガラス等において
も同様の効果が得られるものであり、また、その厚みに
ついても実施例に限定するものではない。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明は、
輻射特性のよい襞付きのリボン状発熱体を断熱材に設け
た切り込み溝に、リボンの幅方向の面が被加熱物と相対
するように挿入した構成としてあるので、極めて高い輻
射量が得られるとともに、発熱体の熱時の垂れ下がりも
襞の部分により吸収して防止することができる。さら
に、耐熱絶縁基材を発熱体を覆うように配置して腐食原
因物質から発熱体を保護する構成としてあるので、調理
時の発熱体の腐食がなくなり耐久性を高めることができ
る。また本発明は、発熱体が襞付きであるため、発熱体
を断熱材の切り込み溝に挿入した際も接触面積が最小限
に抑えられ、両者の接触により熱が奪われることもな
く、さらに断熱材の上面の切り込み溝の深さを発熱体の
襞の高さよりも大きくしているので載置したの耐熱性絶
縁基材が発熱体に接触することもないため、赤熱状態と
なつた発熱体が熱を奪われて温度低下をおこすこともな
いという効果がある。

【００４７】また請求項２の発明は、ＦｕｍｅｄＳｉｌ
ｉｃａの断熱材を用い、熱伝導をこれ以上はできないと
いうレベルまで小さくしているので、発熱体の熱の逃げ
によるロスがなく、赤外線の反射も極めて大きくしてい
るため、高輻射型の面状ヒータを実現することができる
ものである。

【００４８】また請求項３の発明は、断熱材の上面の切
り込み溝の深さを襞付きのリボン状発熱体の襞の部分の
高さよりも大きくしているので、発熱体を覆うように断
熱材上に載置した耐熱生絶縁基材が発熱体と接触するこ
とがないため、赤熱状態となった発熱体が絶縁基材に熱
を奪われて温度低下をきたすこともないという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における面状ヒータの平面図

【図２】同面状ヒータのＡ−Ａ′部分の断面図

【図３】本発明の実施例２における面状ヒータの断面図

【図４】従来のマイカヒータの概略斜視図

【図５】従来のニクロムヒータの概略斜視図

【符号の説明】

７ 襞付きのリボン状発熱体 ８ 断熱材 ９ 切り込み溝 １０ 耐熱性絶縁基材

フロントページの続き (72)発明者 釘井 康雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3K034 AA03 AA04 AA16 AA20 AA22 BB04 BB14 BC08 BC15 FA02 FA04 FA05 FA24 HA01 HA10 3K092 PP01 QA05 QB10 QB33 QB45 RF03 RF11 RF20 RF25 SS02 SS04 SS05 SS32 SS39 TT06 VV09

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】断熱材と、襞付きのリボン状発熱体と、耐
   熱性絶縁基材とからなり、前記断熱材の上面に切り込み
   溝を備え、前記切り込み溝に前記襞付きのリボン状発熱
   体を、その幅方向が被加熱物と相対するように挿入し、
   前記襞付きのリボン状発熱体を覆うように前記耐熱性絶
   縁基材を配置した面状ヒータ。
2. 【請求項２】断熱材が超微細多孔構造を有するＦｕｍｅ
   ｄＳｉｌｉｃａの圧縮成形体を用いたことを特徴とする
   請求項１記載の面状ヒータ。
3. 【請求項３】切り込み溝の深さを、襞付きのリボン状発
   熱体の襞の高さ以上とし、前記襞付きのリボン状発熱体
   と、前記襞付きのリボン状発熱体を覆う前記耐熱性絶縁
   基材とが接触しないようにした請求項１記載の面状ヒー
   タ。